package org.springblade.common.tool;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Objects;

/**
 * 校验码：CRC16占用两个字节，包含了一个 16 位的二进制值。CRC 值由传输设备计算出来，
 * 然后附加到数据帧上，接收设备在接收数据时重新计算 CRC 值，然后与接收到的 CRC 域中的值
 * 进行比较，如果这两个值不相等，就发生了错误。
 * 生成一个 CRC16 的流程为：
 * (1) 预置一个 16 位寄存器为 0FFFFH（全为1），称之为 CRC 寄存器。
 * (2) 把数据帧中的第一个字节的 8 位与 CRC 寄存器中的低字节进行异或运算，结果存回 CRC 寄存器。
 * (3) 将 CRC 寄存器向右移一位，最高位填以 0，最低位移出并检测。
 * (4) 如果最低位为 0：重复第三步（下一次移位）；如果最低位为 1，将 CRC 寄存器与一个预设的固定值 0A001H 进行异或运算。
 * (5) 重复第三步和第四步直到 8 次移位。这样处理完了一个完整的八位。
 * (6) 重复第 2 步到第 5 步来处理下一个八位，直到所有的字节处理结束。
 * (7) 最终 CRC 寄存器的值就是 CRC16 的值。
 * @author baidu.com
 */
public class CRCUtil {
	static byte[] crc16_tab_h = {(byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
		(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1,
		(byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
		(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0,
		(byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x01, (byte) 0xC0, (byte) 0x80, (byte) 0x41, (byte) 0x00, (byte) 0xC1, (byte) 0x81, (byte) 0x40};

	static byte[] crc16_tab_l = {(byte) 0x00, (byte) 0xC0, (byte) 0xC1, (byte) 0x01, (byte) 0xC3, (byte) 0x03, (byte) 0x02, (byte) 0xC2, (byte) 0xC6, (byte) 0x06, (byte) 0x07, (byte) 0xC7, (byte) 0x05, (byte) 0xC5, (byte) 0xC4, (byte) 0x04, (byte) 0xCC, (byte) 0x0C, (byte) 0x0D, (byte) 0xCD, (byte) 0x0F, (byte) 0xCF, (byte) 0xCE, (byte) 0x0E, (byte) 0x0A, (byte) 0xCA, (byte) 0xCB, (byte) 0x0B, (byte) 0xC9, (byte) 0x09, (byte) 0x08, (byte) 0xC8, (byte) 0xD8, (byte) 0x18, (byte) 0x19, (byte) 0xD9, (byte) 0x1B, (byte) 0xDB, (byte) 0xDA, (byte) 0x1A, (byte) 0x1E, (byte) 0xDE, (byte) 0xDF, (byte) 0x1F, (byte) 0xDD, (byte) 0x1D, (byte) 0x1C, (byte) 0xDC, (byte) 0x14, (byte) 0xD4, (byte) 0xD5, (byte) 0x15, (byte) 0xD7, (byte) 0x17, (byte) 0x16, (byte) 0xD6, (byte) 0xD2, (byte) 0x12,
		(byte) 0x13, (byte) 0xD3, (byte) 0x11, (byte) 0xD1, (byte) 0xD0, (byte) 0x10, (byte) 0xF0, (byte) 0x30, (byte) 0x31, (byte) 0xF1, (byte) 0x33, (byte) 0xF3, (byte) 0xF2, (byte) 0x32, (byte) 0x36, (byte) 0xF6, (byte) 0xF7, (byte) 0x37, (byte) 0xF5, (byte) 0x35, (byte) 0x34, (byte) 0xF4, (byte) 0x3C, (byte) 0xFC, (byte) 0xFD, (byte) 0x3D, (byte) 0xFF, (byte) 0x3F, (byte) 0x3E, (byte) 0xFE, (byte) 0xFA, (byte) 0x3A, (byte) 0x3B, (byte) 0xFB, (byte) 0x39, (byte) 0xF9, (byte) 0xF8, (byte) 0x38, (byte) 0x28, (byte) 0xE8, (byte) 0xE9, (byte) 0x29, (byte) 0xEB, (byte) 0x2B, (byte) 0x2A, (byte) 0xEA, (byte) 0xEE, (byte) 0x2E, (byte) 0x2F, (byte) 0xEF, (byte) 0x2D, (byte) 0xED, (byte) 0xEC, (byte) 0x2C, (byte) 0xE4, (byte) 0x24, (byte) 0x25, (byte) 0xE5, (byte) 0x27, (byte) 0xE7,
		(byte) 0xE6, (byte) 0x26, (byte) 0x22, (byte) 0xE2, (byte) 0xE3, (byte) 0x23, (byte) 0xE1, (byte) 0x21, (byte) 0x20, (byte) 0xE0, (byte) 0xA0, (byte) 0x60, (byte) 0x61, (byte) 0xA1, (byte) 0x63, (byte) 0xA3, (byte) 0xA2, (byte) 0x62, (byte) 0x66, (byte) 0xA6, (byte) 0xA7, (byte) 0x67, (byte) 0xA5, (byte) 0x65, (byte) 0x64, (byte) 0xA4, (byte) 0x6C, (byte) 0xAC, (byte) 0xAD, (byte) 0x6D, (byte) 0xAF, (byte) 0x6F, (byte) 0x6E, (byte) 0xAE, (byte) 0xAA, (byte) 0x6A, (byte) 0x6B, (byte) 0xAB, (byte) 0x69, (byte) 0xA9, (byte) 0xA8, (byte) 0x68, (byte) 0x78, (byte) 0xB8, (byte) 0xB9, (byte) 0x79, (byte) 0xBB, (byte) 0x7B, (byte) 0x7A, (byte) 0xBA, (byte) 0xBE, (byte) 0x7E, (byte) 0x7F, (byte) 0xBF, (byte) 0x7D, (byte) 0xBD, (byte) 0xBC, (byte) 0x7C, (byte) 0xB4, (byte) 0x74,
		(byte) 0x75, (byte) 0xB5, (byte) 0x77, (byte) 0xB7, (byte) 0xB6, (byte) 0x76, (byte) 0x72, (byte) 0xB2, (byte) 0xB3, (byte) 0x73, (byte) 0xB1, (byte) 0x71, (byte) 0x70, (byte) 0xB0, (byte) 0x50, (byte) 0x90, (byte) 0x91, (byte) 0x51, (byte) 0x93, (byte) 0x53, (byte) 0x52, (byte) 0x92, (byte) 0x96, (byte) 0x56, (byte) 0x57, (byte) 0x97, (byte) 0x55, (byte) 0x95, (byte) 0x94, (byte) 0x54, (byte) 0x9C, (byte) 0x5C, (byte) 0x5D, (byte) 0x9D, (byte) 0x5F, (byte) 0x9F, (byte) 0x9E, (byte) 0x5E, (byte) 0x5A, (byte) 0x9A, (byte) 0x9B, (byte) 0x5B, (byte) 0x99, (byte) 0x59, (byte) 0x58, (byte) 0x98, (byte) 0x88, (byte) 0x48, (byte) 0x49, (byte) 0x89, (byte) 0x4B, (byte) 0x8B, (byte) 0x8A, (byte) 0x4A, (byte) 0x4E, (byte) 0x8E, (byte) 0x8F, (byte) 0x4F, (byte) 0x8D, (byte) 0x4D,
		(byte) 0x4C, (byte) 0x8C, (byte) 0x44, (byte) 0x84, (byte) 0x85, (byte) 0x45, (byte) 0x87, (byte) 0x47, (byte) 0x46, (byte) 0x86, (byte) 0x82, (byte) 0x42, (byte) 0x43, (byte) 0x83, (byte) 0x41, (byte) 0x81, (byte) 0x80, (byte) 0x40};

	/**
	 * 计算CRC16校验
	 * @param data 需要计算的数组
	 * @return CRC16校验值
	 */
	public static int calcCrc16(byte[] data) {
		return calcCrc16(data, 0, data.length);
	}

	/**
	 * 计算CRC16校验
	 * @param data   需要计算的数组
	 * @param offset 起始位置
	 * @param len    长度
	 * @return CRC16校验值
	 */
	private static int calcCrc16(byte[] data, int offset, int len) {
		return calcCrc16(data, offset, len, 0xffff);
	}

	/**
	 * 计算CRC16校验
	 * @param data   需要计算的数组
	 * @param offset 起始位置
	 * @param len    长度
	 * @param preval 之前的校验值
	 * @return CRC16校验值
	 */
	private static int calcCrc16(byte[] data, int offset, int len, int preval) {
		int ucCRCHi = (preval & 0xff00) >> 8;
		int ucCRCLo = preval & 0x00ff;
		int iIndex;
		for (int i = 0; i < len; ++i) {
			iIndex = (ucCRCLo ^ data[offset + i]) & 0x00ff;
			ucCRCLo = ucCRCHi ^ crc16_tab_h[iIndex];
			ucCRCHi = crc16_tab_l[iIndex];
		}
		return ((ucCRCHi & 0x00ff) << 8) | (ucCRCLo & 0x00ff) & 0xffff;
	}

	/**
	 * 将指定字符串src，以每两个字符分割转换为16进制形式 如："2B44EFD9" –> byte[]{0x2B, 0×44, 0xEF,
	 * 0xD9}
	 * @param src String
	 * @return byte[]
	 */
	public static byte[] HexString2Bytes(String src) {
		if (null == src || 0 == src.length()) {
			return null;
		}
		byte[] ret = new byte[src.length() / 2];
		byte[] tmp = src.getBytes();
		for (int i = 0; i < (tmp.length / 2); i++) {
			ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
		}
		return ret;
	}

	/**
	 * 将两个ASCII字符合成一个字节； 如："EF"–> 0xEF
	 * @param src0 byte
	 * @param src1 byte
	 * @return byte
	 */
	private static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
		byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[]{src0})).byteValue();
		_b0 = (byte) (_b0 << 4);
		byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[]{src1})).byteValue();
		byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
		return ret;
	}

	/**
	 * @param b byte[]
	 * @return String
	 */
	public static String Bytes2HexString0x(byte[] b) {
		String ret = "";
		for (int i = 0; i < b.length; i++) {
			String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
			if (hex.length() == 1) {
				hex = '0' + hex;
			}
			ret += " 0x" + hex.toUpperCase();
		}
		return ret.substring(1);
	}

	/**
	 * @param b byte[]
	 * @return String
	 */
	public static String Bytes2HexString(byte[] b) {
		String ret = "";
		for (int i = 0; i < b.length; i++) {
			String hex = Integer.toHexString(b[i] & 0xFF);
			if (hex.length() == 1) {
				hex = '0' + hex;
			}
			ret += " " + hex.toUpperCase();
		}
		return ret.substring(1);
	}


	/**
	 * 数据发送前分割，每隔多少位+分隔号
	 * @param str
	 * @param regex
	 * @param separator
	 * @return
	 */
	public static String subStringToComma(String str, Integer regex, String separator) {
		char[] chars = str.toCharArray();
		String temp = "";
		StringBuilder result = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i <= chars.length - 1; i++) {
			temp += chars[i];
			if (i == chars.length - 1) {
				result.append(temp);
				break;
			}
			if (temp.length() >= regex) {
				temp += separator;
				result.append(temp);
				temp = "";
			}
		}
		return result.toString();
	}


	/**
	 * 数据接收分割，每隔多少位
	 * @param str
	 * @param regex
	 * @return
	 */
	public static List<String> subStringToList(String str, Integer regex) {
		char[] chars = str.toCharArray();
		String temp = "";
		List<String> strings = new ArrayList<>();
		StringBuilder result = new StringBuilder();
		for (int i = 0; i <= chars.length - 1; i++) {
			temp += chars[i];
			if (i == chars.length - 1) {
				result.append(temp);
				break;
			}
			if (temp.length() >= regex) {
				strings.add(temp);
				result = new StringBuilder();
				result.append(temp);
				temp = "";
			}
		}
		strings.add(temp);
		return strings;
	}

	/**
	 * 自动添加crc校验位
	 * @param commandStr    不带crc校验位的命令 不需要空格
	 * @param firstHighByte 高字节在前
	 * @return 完整命令
	 */
	public static String autoSendCrcCheck(String commandStr, boolean firstHighByte) {
		// String autoSendCrcCheck = autoSendCrcCheck("0A0100780080", false);
		commandStr = subStringToComma(commandStr, 2, " ");
		if ("".equals(commandStr) || null == commandStr || commandStr.length() == 0) {
			return commandStr;
		}
		StringBuilder builder = new StringBuilder();
		int firstIndex = 0;
		int endIndex = 0;
		// 去除空格并转换为字节数组
		byte[] b = HexString2Bytes(commandStr.replaceAll(" ", ""));
		// 获取crc校验码字节数组
		byte[] bytes = HexString2Bytes(String.format("%04x", calcCrc16(b)));
		if (Objects.isNull(bytes)) {
			return commandStr;
		}
		// 将CRC校验位数据转换为16进制
		String crc16Check = Bytes2HexString(bytes);
		// 数组截取
		String[] crcSplit = crc16Check.split(" ");
		//如果是高字节在前
		if (firstHighByte) {
			endIndex = 1;
		} else {
			firstIndex = 1;
		}
		// 添加crc校验位
		builder.append(commandStr).append(" ").append(crcSplit[firstIndex]).append(" ").append(crcSplit[endIndex]);
		return builder.toString();
	}

	/**
	 * 校验CRC16数据是否正确
	 * @param commandStr    带crc校验位的命令 不需要空格
	 * @param firstHighByte 高字节在前
	 * @return
	 */
	public static Boolean checkCrc(String commandStr, boolean firstHighByte) {
		String old_code = new String(commandStr);
		commandStr = commandStr.substring(0, commandStr.length() - 4);
		commandStr = subStringToComma(commandStr, 2, " ");
		if ("".equals(commandStr) || null == commandStr || commandStr.length() == 0) {
			return false;
		}
		StringBuilder builder = new StringBuilder();
		int firstIndex = 0;
		int endIndex = 0;
		// 去除空格并转换为字节数组
		byte[] b = HexString2Bytes(commandStr.replaceAll(" ", ""));
		// 获取crc校验码字节数组
		byte[] bytes = HexString2Bytes(String.format("%04x", calcCrc16(b)));
		if (Objects.isNull(bytes)) {
			return false;
		}
		// 将CRC校验位数据转换为16进制
		String crc16Check = Bytes2HexString(bytes);
		// 数组截取
		String[] crcSplit = crc16Check.split(" ");
		//如果是高字节在前
		if (firstHighByte) {
			endIndex = 1;
		} else {
			firstIndex = 1;
		}
		// 添加crc校验位
		builder.append(commandStr).append(" ").append(crcSplit[firstIndex]).append(" ").append(crcSplit[endIndex]);
		String new_code = builder.toString().replaceAll(" ", "");
		if (old_code.equals(new_code)) {
			return true;
		}
		return false;

	}

}
